Considere a reação:
Dê as curvas mostrando a variação das concentrações com o tempo, supondo inicialmente:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma reação química onde o gás A reage com o gás B para formar C e D. O enunciado pede para a gente desenhar curvas que mostram como as concentrações de cada substância mudam com o tempo, começando com a mesma concentração inicial de A e B. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre leis de reação química e gráficos de concentração vs. tempo.
Passo 2
Primeiro, vamos olhar para a equação da reação:
Isso quer dizer que 1 molécula de A reage com 2 moléculas de B para formar 1 molécula de C e 2 moléculas de D.
Passo 3
Como o exercício diz que inicialmente as concentrações de A e B são iguais, vamos chamar essa concentração inicial de
. Mas, observando a equação, vemos que a relação entre A e B na reação é 1:2. Ou seja, para cada mole de A que reage, precisamos de 2 moles de B.
Passo 4
Isso significa que, mesmo começando com
, nem todo A e B serão consumidos proporcionalmente. Na verdade, o B será o reagente limitante aqui, já que precisamos de mais B para cada A.
Passo 5
Vamos definir uma variável
que representa a quantidade de A que reage ao longo do tempo. Então:
Passo 6
Como
, substituindo:
Para que
não fique negativa,
no máximo pode ser igual a
, então
. Isso significa que a reação vai parar quando
.
Passo 7
Agora, podemos traçar as curvas de concentração vs. tempo:
- A vai começar em
e diminuir até . - B vai começar em
e diminuir até 0. - C vai começar em 0 e aumentar até
. - D vai começar em 0 e aumentar até
.
Resposta
As curvas de concentração vs. tempo serão:
- A: começa em
e diminui linearmente até . - B: começa em
e diminui linearmente até 0. - C: começa em 0 e aumenta linearmente até
. - D: começa em 0 e aumenta linearmente até
.
Essas curvas refletem como as concentrações de cada substância mudam conforme a reação progride no tempo.
Exercícios relacionados
Considere a reação:
Dê as curvas mostrando a variação das concentrações com o tempo, supondo inicialmente:
.
Indique o efeito da pressão nos seguintes equilíbrios:
Para o equilíbrio:
Explique o que ocorrerá com a concentração de A num recipiente de 1 litro, se for adicionado 1 mol de cada A, B e C
Para o equilíbrio:
Explique o que ocorrerá com a concentração de A num recipiente de 1 litro, se forem adicionados 2 mol de cada A, B e C